Fusión no contaminante con la máquina Focus

Fusión no contaminante con la máquina Focus

¿Fusión no contaminante, otra vía posible?

La manipulación FOCUS

Los resultados obtenidos hasta la fecha no tienen el mismo nivel de fiabilidad que los de la Z-machine de Sandia, pero nos pareció interesante mencionar estas experiencias para mostrar el amplio abanico que permite la MHD, en cuanto a aumentar la densidad y la temperatura de un plasma. En este aspecto, la manipulación FOCUS es muy original. Queda por ver, en este caso, si las altas temperaturas medidas mediante el flujo de rayos X corresponden realmente a la temperatura del plasma o al efecto de impacto en la ánoda. E. Lerner, quien ciertamente no posee los medios del poderoso laboratorio de Nuevo México, está convencido de que esto indica que se habría obtenido una temperatura de más de mil millones de grados (100 keV). Le dejaremos la responsabilidad de esta conclusión.

Principio de funcionamiento

1 de junio de 2006

FOCUS es una experiencia que mucha gente ha comentado desde principios de los años 2000. Se pueden encontrar elementos en la enciclopedia Wikipedia en:

http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_focus

La fusión, para todo el mundo, evoca inmediatamente dos únicas vías.

• La fusión en los Tokamaks, correspondiente a la cara cara manipulación ITER, que se instalará en Cadarache, al norte de Aix-en-Provence

• La fusión mediante láseres, como esta otra "catedral para ingenieros" que es el proyecto Megajoule, ubicado en Barp, cerca de Burdeos.

Por fusión se entiende también exclusivamente la del deuterio y el tritio, que es la que ocurre a la temperatura más baja. El deuterio es un primer isótopo del hidrógeno cuyo núcleo está constituido por un protón y un neutrón. El núcleo de tritio contiene un protón y dos neutrones.

Su fusión, que ocurre cuando la temperatura alcanza cien millones de grados (a un ritmo rápido), produce un núcleo de helio y un neutrón (rápido) dotado de una energía de 14 MeV (14 millones de electronvoltios). En el corazón del Sol, la temperatura de la "caldera" es solo de 15 a 20 millones de grados y la fusión allí ocurre a un ritmo mucho más lento (de lo contrario el Sol explotaría).

Las moléculas de hidrógeno pesado se parecen a las del hidrógeno ligero. Tienen las mismas propiedades químicas:

A la izquierda, una molécula D-D y a la derecha una molécula T-T. La unión está asegurada por electrones, aquí representados por abejas. Los "nucleones" están representados por diablos. Los protones, cargados eléctricamente, están en violeta, los neutrones, eléctricamente neutros, en rojo.

A partir de 3000°, el hidrógeno "se ioniza completamente", los electrones abandonan los núcleos y el hidrógeno (ligero o pesado) se convierte en plasma, mezcla de un "gas de electrones" y núcleos cargados eléctricamente. Pero hacia los 100-150 millones de grados, estos núcleos tienden a reaccionar:

Este es el esquema de la fusión del hidrógeno pesado:

El lector podrá familiarizarse con todos estos conceptos relacionados con la energía nuclear consultando mi cómic gratuito descargable

Energéticamente Vuestro

disponible en el sitio http://www.savoir-sans-frontieres.com en la dirección:

http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Francais/energetiquement_votre.htm

Es la emisión de este neutrón de fusión a 14 MeV la que causa problemas, ya que estas partículas provocan una radiactividad inducida en todas las estructuras que conforman el reactor. Estos neutrones se integran en los materiales de las estructuras del reactor, dando lugar a muchas sustancias inestables que se vuelven radioactivas de inmediato y constituirán residuos. Este flujo de neutrones altera además las estructuras del reactor, puede comprometer en última instancia la solidez de sus componentes y afectar el buen funcionamiento de los solenoides que garantizan el confinamiento del plasma.

El dibujo de arriba evoca la regeneración del tritio. En la práctica, los neutrones de fusión no solo crean tritio. También crean muchos isótopos radiactivos, por efecto de la radiactividad artificial (en contraste con la "radiactividad natural" vinculada a los isótopos radiactivos existentes en la naturaleza, y que fueron creados inicialmente en las explosiones de supernovas, y luego integrados a la masa de la Tierra en el momento de su formación). Una capa de litio se comporta como un "material fértil" que se supone que crea continuamente tritio, el cual, radiactivo (vida media: 12 años), no existe en la naturaleza.

El hombre de la calle generalmente ignora que la fusión es como "una química de núcleos", donde se parte de un "mezcla de fusión", de una "reacción" y que da lugar a "productos de reacción". La fusión Deuterio-Tritio es solo una de las reacciones posibles. Pero como es la que ocurre a la temperatura más baja

**Reacciones de fusión no contaminantes, exentas de radiactividad y residuos radiactivos! **

Hemos visto, en un dossier dedicado a la Z-machine, que una temperatura de dos mil millones de grados había sido alcanzada en 2005 en los laboratorios Sandia, en Nuevo México. A propósito, cabe señalar que el objetivo de la manipulación no era obtener temperaturas tan altas, sino crear simplemente una fuente de rayos X a unos millones de grados. Sin embargo, de manera inesperada, este compresor de plasma proporcionó... dos mil millones de grados, de una manera perfectamente incontestable. Este resultado outsider inmediatamente generó incomodidad dentro de los equipos que llevan décadas gestionando estos proyectos costosos, que son:

• La fusión mediante láser (en Francia: Megajoule)

• La fusión en máquinas tokamak (en Francia: ITER)

Pero veremos que esta Z-machine podría no ser la única capaz de producir plasmas tan calientes (aunque el dispositivo ITER, funcionando de forma continua, no puede aumentar su temperatura). Haciendo una analogía, se podría decir que hay tanta diferencia entre esta nueva gama de máquinas de fusión, de alta temperatura y el tokamak, como entre los motores de explosión y las máquinas de vapor.

Así, por comparación, ITER es la máquina de vapor de los tiempos modernos

Para comprender mejor estos tipos de máquinas es necesario familiarizarse con las fuerzas electromagnéticas que actúan en conductores eléctricos, y luego en descargas.

Tomemos un solenoide "flexible", una simple bobina en la que hacemos circular una corriente. Esta bobina generará un campo que actuará sobre el cable recorrido por la corriente eléctrica a través de la Fuerza de Laplace I x B

Expansión de una bobina debido a su propio campo magnético

Este es típicamente el experimento que usted pudo ver en el Liceo o en el Palacio de la Descubierta.

Si la corriente es lo suficientemente intensa, esto puede provocar la ruptura del conductor eléctrico. En mi laboratorio de los años sesenta se creaban campos magnéticos...